Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Los mejores documentos en venta realizados por estudiantes que han terminado sus estudios
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Descubre las mejores universidades de tu país según los usuarios de Docsity
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Este proyecto se centra en la mejora del sistema de bombeo destinado a la evacuación de aguas subterráneas en minera kolpa s.a. La problemática principal reside en el sistema de bombeo actual de la empresa, que consiste en dos rampas de acceso, cada una equipada con bombas ubicadas en sumideros en diferentes niveles. Como respuesta a este incidente, se tomó la decisión de implementar un nuevo sistema de bombeo en el nivel 4230. Estos datos sirvieron como base para el diseño e implementación del nuevo sistema de bombeo. La implementación de estas bombas representa una solución robusta y mejorada para el sistema de bombeo en minera kolpa s.a., abordando de manera efectiva los desafíos previos y fortaleciendo la capacidad de gestión de aguas subterráneas en la operación minera.
Tipo: Resúmenes
1 / 31
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
1. DATOS DE UBICACIÓN (CONDICIONES AMBIENTALES DE TRABAJO). Ubicación de la Unidad de Producción Huachocolpa Uno de la Cia Minera Kolpa: A. Coordenadas Geográficas Aproximadas: Latitud: A más de 4500 metros de altura en el flanco este de la cordillera occidental de los Andes centrales. Longitud: No especificada. B. Dirección: Distrito: Huachocolpa. Provincia: Huancavelica. Departamento: Huancavelica. C. Accesibilidad desde la ciudad de Lima: Vía 1: Lima – Huancayo – Huancavelica - Paso de Chonta - Mina Tiempo de Viaje: 11 horas y 30 minutos. Distancia: 563 Km. Vía 2: Lima – Pisco – Huaytará – Rumichaca – Paso de Chonta – Mina Tiempo de Viaje: 9 horas. Distancia: 460 Km. D. Fisiografía: Ubicación en el flanco oriental de la cordillera occidental de los Andes centrales. Valles de origen fluvial, de tamaños variados, en forma de "V". Valles glaciares en las nacientes de los ríos. Clima de la región compuesto por dos estaciones: húmeda (diciembre a abril) y seca (resto del año). E. Climatología: Climas fríos debido a la altitud. Temperatura media anual: Máximo de 10°C a 12°C en los valles, mínima de 5°C en las zonas altas. Precipitaciones pluviales abundantes y estacionales (diciembre a abril).
Actualmente, en temporada seca, en la Rampa 1 se ha medido el caudal de la última bomba (L1), obteniéndose un valor de 13 l/s; el tiempo de bombeo, en promedio, es de 6 horas por guardia, es decir, 12 horas diarias. En temporada de lluvia se implementa una línea adicional de bombeo (L2) con un caudal de 12 l/s durante 21 horas diarias; en este período la línea 1 (L1) incrementa su tiempo de bombeo de 12 a 15 horas diarias. De los datos anteriores se ha determinado que en temporada seca (240 días) al interior de la mina, en la Rampa 1, fluye continuamente un caudal de 6.5 l/s y en temporada de lluvia (125 días) fluye continuamente un caudal de 18.63 l/s
Caudal actual a considerar (en 960 TMSD) Sumando los caudales de ambas rampas tenemos los siguientes totales, según cada temporada: El incremento de caudal en la temporada de lluvia fue de: El caudal actual a considerar en esta etapa es de 51.82 l/s Criterios para definir el caudal final de bombeo Para poder definir el caudal final de bombeo se están considerando los siguientes aspectos: Coeficiente de seguridad del 10% con respecto al caudal de temporada seca. El incremento de la producción proyectado a 2000 TMSD; la razón de crecimiento proporcional está ajustada al 90%. Consideración de una contingencia o imprevisto de 10 l/s. Que las horas de bombeo queden fuera de las horas punta. Horas de bombeo por día. El caudal de agua producido por relleno hidráulico (3.8 l/s) recién se considerará en el escenario de producción de 2000 TMSD. Caudal final de bombeo En una segunda etapa se piensa añadir una estación de bombeo en el Nv. 4330, razón por la cual en el siguiente cuadro se desglosa los caudales en los Nv. 4230 y Nv. 4330. El caudal en temporada seca en un escenario de producción de 960 TMSD (17 l/s) es multiplicado por el factor de seguridad 1.1 lo que nos da un caudal de 18.7 l/s para el mencionado escenario de producción. Para determinar los caudales, en temporada seca, de los otros escenarios de producción (1200 y 2000 TMSD) se multiplica por la razón entre las producción ajustada al 90%. Los caudales de temporada de lluvia se determinan añadiendo el incremento por lluvia (34. l/s). La contingencia (10 l/s) se considera dentro de la temporada de lluvia. Los caudales de contingencia son resultado de incrementar los caudales de lluvia en 10 l/s en el Nv. 4230.
El tendido de la tubería se inicia en la Ca 190 N (por construir) ubicada en la Rp 392 del Nv.
La ruta del tendido de la tubería se ha trazado en el isométrico provisto por Kolpa y las distancias se desprenden del mismo. El plano isométrico se encuentra en el Anexo 01.Dentro de este apartado se puede también determinar la diferencia de cotas teniendo como primera referencia el bombeo de agua desde el Nv. 4230 hasta la bocamina de la Rampa 2 y desde el Nv. 4330 hasta la misma bocamina. En el primer caso se tiene una diferencia de cotas de 255 metros. ESQUEMAS DE BOMBEO Inicialmente se presentaron cuatro esquemas de bombeo: El primero esquema consistió en instalar la estación de bombeo y la planta de tratamiento de agua en el Nv. 4230 (Rp 392). El segundo esquema consistió en dos estaciones de bombeo con sus respectivas plantas de tratamiento de agua; el primer punto de bombeo en el Nv. 4230 (Rp 392) y el segundo punto de bombeo en el Nv. 4330 (Vn 190); considerando que cada estación tiene su propia línea de bombeo. El tercer esquema fue similar al segundo esquema con la diferencia que se utilizaba una sola línea de bombeo común a las dos estaciones. Finalmente se optó por el tercer esquema considerando que la estación de bombeo en el Nv. 4330 contaría con una sola bomba y en caso de que ésta entrara fuera de servicio las aguas se derivarían al Nv. 4230 por lo que esta última estación contaría con la capacidad de bombear todo el volumen de agua. La implementación se realizaría en dos etapas, es decir, en la primera etapa se implementaría la estación de bombeo en el Nv. 4230 y en la segunda etapa se implementaría la estación de bombeo del Nv. 4330 a fin de disminuir los costos de energía y considerando también la premura por la cercanía de la temporada de lluvias. El ahorro que representa la segunda estación significa 150 HP. En el esquema final se muestra la ubicación de un reservorio en el Nv. 4480 (Vn 106 W) que serviría para la recirculación de agua en la mina.
Los costos de inversión en la tubería de 10 pulgadas se muestran en el siguiente cuadro: Los costos de inversión en la tubería de 8 pulgadas se muestran en el siguiente cuadro:
Los costos de inversión en la tubería de 6 pulgadas se muestran en el siguiente cuadro: De instalar una tubería de 10 pulgadas de diámetro nominal el ahorro anual en energía frente a la tubería de 8 pulgadas sería de 14.2%, y frente a la tubería de 6 pulgadas el ahorro anual sería de 73.55%. El costo de inversión en la tubería de 10 pulgadas de diámetro nominal es 32.07% mayor que el de una tubería de 8 pulgadas y 57.84% mayor que el de una tubería de 6 pulgadas. Desechamos la tubería de 6 pulgadas porque el costo de energía anual con esta tubería es elevado; prácticamente el ahorro anual en energía usando una tubería de 10 pulgadas equivale al 70% del costo de inversión en la tubería de 10 pulgadas (70%* 565.61=69 695.927) por lo que anualmente se ahorrarán 69 695.927 dólares.
Diámetro del soporte
Para el diseño del elemento que soportará la tubería y el set se toma las siguientes consideraciones: El tubo debe ser soportado por dos elementos de soporte. Consideramos una carga adicional de 300 Kg en el set. La capa de falla de la roca como resultado del uso de explosivos se considera como 0.6 metros.
Distancia entre sets La distancia entre sets, 3.13 m se establece en el mismo sentido de inclinación de la chimenea y considerando la longitud del tubo más sus dos bridas soldadas.Para observar las recomendaciones de seguridad la inclinación debe ser entre 60° y 85°. POTENCIA DE BOMBEO
Se ha implementado una segunda estación de bombeo en el Nv. 4330 se obtiene un ahorro energía relativo a la potencia de motor de las bombas, es decir, una sola estación de bombeo representa 533.40 HP y las dos estaciones de bombeo, en la segunda etapa de implementación, representan 437.05 HP, haciendo una diferencia (ahorro) de 96.35 HP SELECCIÓN DE BOMBA Las bombas de pistones y de diafragma alcanzan una eficiencia entre 83 – 96%, mientras que en las bombas centrífugas radiales su punto de máxima eficiencia se ubica entre el 50 - 65%, por otro lado las bombas centrífugas axiales multietapas conocidas como bombas de turbina pueden alcanzar una eficiencia entre 75 – 83%. El costo de inversión inicial está relacionado en cierta forma con la eficiencia de la bomba.
Siendo las bombas centrífugas radiales las más cómodas pero su campo de aplicación comprende sistemas de bombeo cuya potencia corregida está igual o por debajo de los 120 HP. En el bombeo de agua limpia sistemas que alcanzan una potencia entre 150- 500 HP utilizan bombas centrífugas axiales multietapas, una de las limitantes de este tipo de bombas es que sus parámetros de bombeo son fijos, es decir, diseñadas para un régimen de bombeo definido, fuera del cual pierden eficiencia en forma significativa. La utilización de las bombas reciprocantes es recomendada cuando la potencia de bombeo está por encima de los 400 HP. Una de las ventajas de la utilización de las bombas reciprocante equipadas con un variador de velocidad se manifiesta cuando los caudales de bombeo son variables, como es nuestro caso (temporada seca y temporada de lluvia), la disminución del caudal de bombeo permite disminuir la potencia de bombeo. Para la estación de bombeo principal (Nv 4230) se recomienda una bomba de turbina multietápica vertical que consta de 10 turbinas y la segunda bomba que estará en stand-by será también la misma bomba para temporada de lluvia. La cual tendrá una capacidad de bombeo de 95 l/s. Dentro de las bombas reciprocantes las bombas Abel y Geho alcanzan una eficiencia de 95%; las bombas Mars y Stork alcanzan una eficiencia de 85%.Las bombas de turbina multietapas verticales recomendadas son las fabricadas por Hidrostal y las bombas Goulds Pumps, modelo VIC, estas bombas deben adecuarse a la presión absoluta (4500 msnm, 8 PSI) para evitar el uso de una bomba de carga o una diferencia de cotas entre la ubicación de la bomba y la ubicación del reservorio.Para la cotización de las bombas deben considerarse los siguientes parámetros: En el caso de las bombas reciprocantes la eficiencia de la bomba debe ser igual o mayor que 85% En el caso de bombas de turbinas multietápicas y verticales la eficiencia de la bomba debe ser igual o mayor a 83%. Los tiempos de entrega de las bombas Geho por parte de Weir Mineral tomarán algo más de 6 meses. Los tiempos de entrega de la bomba Abel por parte de Intech tomarán también alrededor de 6 meses. Bombas reciprocantes Stork Existe la alternativa de adquirir dos bombas Stork de 45 l/s, ambas equipadas con variadores de velocidad que al mismo tiempo servirán para proporcionar un arranque suave.
